PAVE XII — 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF
UFPel · Programa de Avaliação da Vida Escolar · Triênio 2015–2017 · Aplicação: 03/12/2017
Questões 21 a 25 — Física · gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
EdiçãoPAVE XII
Triênio2015–2017
Etapa3ª etapa
Aplicação03/12/2017
DisciplinaFísica
QuestõesQ21 a Q25
A alternativa (f) corresponde a “Ignoro a resposta (I.R.)”.
Q21
Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de resistores
Em uma associação de resistores, o número de resistores que estão no circuito influencia a resistência equivalente. Em uma associação em paralelo, quando são colocados mais resistores associados da mesma forma no circuito, a resistência equivalente
(a)ficará nula.
(b)ficará a mesma.
(c)duplicará.
(d)quadruplicará.
(e)diminuirá.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(e)
Resolução comentada
Na associação em paralelo, o inverso da resistência equivalente é a soma dos inversos:
Cada resistor adicionado acrescenta um termo positivo ao lado direito, de modo que $1/R_{eq}$ aumenta e $R_{eq}$ diminui. Ela é sempre menor que o menor dos resistores, mas nunca chega a zero com resistores de valor finito.
Q22
Eletricidade — Eletrodinâmica — Corrente elétrica e carga
O que causa um choque elétrico no corpo humano – a corrente elétrica ou a voltagem? Sabe-se que a passagem de corrente elétrica pode ter consequências danosas para o organismo, conforme a tabela:
Efeitos da corrente sobre o corpo humano
Corrente (A)
Efeito
0,001
Pode ser sentida.
0,005
É dolorosa.
0,010
Causa contração involuntária dos músculos.
0,015
Causa perde do controle muscular.
0,070
Através do coração, causa distúrbio sério, provavelmente fatal, se a corrente perdurar por mais de 1 s.
HEWITT, Paul G. Física conceitual. 9 ed. Porto alegre, 2002. (Adaptado)
Conforme a tabela apresentada, se uma pessoa levar um choque de nível a causar contrações involuntárias dos músculos por 10 segundos, a quantidade de carga elétrica que atravessará seu corpo, neste intervalo de tempo, é de
(a)0,1 C.
(b)0,2 C.
(c)0,3 C.
(d)0,15 C.
(e)0,001 C.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(a)
Resolução comentada
Pela tabela, a contração involuntária dos músculos corresponde a $i=0{,}010\text{ A}$. Com corrente constante, a carga é $Q=i\cdot\Delta t$:
$$Q=0{,}010\cdot10=0{,}1\text{ C}$$
Q23
Eletricidade — Eletrostática — Lei de Coulomb
Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se
(a)9 vezes maior.
(b)6 vezes maior.
(c)9 vezes menor.
(d)3 vezes maior.
(e)3 vezes menor.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(c)
Resolução comentada
Pela Lei de Coulomb, $F=k\dfrac{|q_1\,q_2|}{d^2}$, a força é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Com $d_2=3d$:
$$F_2=k\frac{|q_1\,q_2|}{(3d)^2}=\frac{F}{9}$$
Q24
Eletricidade — Magnetismo — Campo magnético terrestre e bússola
“O lado sul da agulha magnética, de uma bússola, apontará para o norte magnético terrestre e para o polo norte geográfico”. A respeito dessa afirmação, podemos concluir que está
(a)errada, pois o lado sul da agulha magnética apontará para o polo sul magnético terrestre.
(b)errada, pois o lado sul da agulha magnética apontará para o polo sul geográfico da Terra.
(c)errada, pois o lado norte da agulha magnética apontará para o lado sul geográfico da Terra.
(d)correta, pois a bússola orienta-se de acordo com o campo elétrico da Terra.
(e)correta, pois o lado norte da agulha magnética apontará para o norte magnético terrestre.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(b)
Resolução comentada
A bússola se alinha ao campo magnético da Terra, e não ao campo elétrico. O polo norte da agulha aponta para o norte geográfico (onde está, na verdade, um polo magnético sul da Terra) e, por consequência, o polo sul da agulha aponta para o sul geográfico.
Dizer que o lado sul da agulha aponta para o polo norte geográfico, como faz a afirmação, é incorreto: ele aponta para o sul geográfico.
Q25
Eletricidade — Magnetismo — Força de Lorentz (seletor de velocidades)
Uma partícula de carga positiva atravessa uma região de campo elétrico uniforme com intensidade de 20 N/C que se encontra perpendicularmente a um campo magnético de 4 T. Os dois campos estão ajustados de forma que suas intensidades não desviam a trajetória da partícula, mantendo, assim, o vetor velocidade constante, conforme o esquema a seguir:
Fonte autoral
Desconsiderando os efeitos gravitacionais, o módulo da velocidade da partícula e os sentidos da força magnética e da força elétrica, respectivamente, são
(a)5 m/s, para cima, para baixo.
(b)5 m/s, entrando no plano da página, saindo do plano da página.
(c)5 m/s, para esquerda, para direita.
(d)10 m/s, para cima, para baixo.
(e)10 m/s, saindo do plano da página, saindo do plano da página.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(a)
Resolução comentada
Como a velocidade é constante, a força resultante é nula: as forças elétrica e magnética se equilibram, $q\,E=q\,v\,B$.
Sentidos: a placa superior é positiva e a inferior negativa, então o campo elétrico aponta para baixo e a força elétrica sobre a carga positiva também aponta para baixo. Para equilibrá-la, a força magnética aponta para cima. Isso confere com a regra da mão direita: $\vec v$ para a direita e $\vec B$ entrando na página dão $\vec v\times\vec B$ para cima.
